Порошок, который сам себя взбивает экспресс
Железный порошок, нагретый до 650–800 градусов, впитывает водород, как сухая губка — воду. Но после нескольких циклов частицы слипаются в плотный ком, и губка перестаёт работать. Добавка вольфрама меняет картину: при каждом нагреве порошок сам себя вспенивает, оставаясь рыхлым и пористым.
В реакторе с килограммом такого порошка удалось запасти 42 грамма водорода и использовать 96% ёмкости на протяжении 30 циклов. Даже после 90 неполных циклов порошок не потерял способности впитывать газ. Вольфрам при нагреве испаряется и переносится по порам, не давая частицам слипаться.
Такой способ хранения безопаснее баллонов под давлением и дешевле криогенных баков. Железный порошок с вольфрамом — компактная и надёжная «губка» для водорода, которую можно использовать на заправочных станциях или в энергохранилищах.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2602.22807
H2-H2O redox cycling of iron powder beds at 650-800 {\deg}C offers a compact, safe, economical hydrogen storage method, but sintering-induced capacity loss has stalled its scalability for decades. Here, we show that adding redox-active tungsten to Fe powders solves this problem in static powder beds: Fe-25W (at%) alloyed powder self-foams during redox cycling via W gas-phase transport, increasing porosity and preserving capacity. In a custom automated reactor, a kilogram-scale powder bed reversibly stores 42g H2 and sustains 96+/-3% capacity utilization over 30 redox cycles. Temperature-resolved in-situ X-ray diffraction reveals a chemical-vapor-transport-mediated self-foaming mechanism that redistributes W to refine the microstructure, complemented by a contact-barrier stabilization mechanism during high-temperature holds. Partial-capacity cycling up to 90 cycles further confirms sintering resistance under incomplete redox conditions. These results establish Fe-W powder beds as a robust, scalable, and compact platform for safe, stationary hydrogen storage.
Вольфрам — один из самых тугоплавких металлов: он плавится при 3422°C, но в этом процессе он испаряется уже при 650°C и переносится по порошку, как пар по чайнику.